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10.食品酶学

泰然健康网
2024-12-06 21:36

第十一章脂肪氧合酶 lipoxygenase, LOX 亚油酸：氧氧化还原酶；EC 1.3.11.12 是催化含有顺、顺-1，4－戊二烯的多不饱和脂肪酸氧化的双加氧酶广泛存在于动植物中结构中含有非血红素铁，酶蛋白由单肽链组成专门催化具有顺、顺-1，4－戊二烯结构的多不饱和脂肪酸的加氧反应，形成具有共轭双键的氢过氧化衍生物。植物中的底物主要是：亚油酸和亚麻酸动物中的底物主要是：花生四烯酸一、脂肪氧合酶催化的反应脂肪氧合酶底物脂肪酸的部分结构脂肪氧合酶对于它作用的底物具有特异性的要求，含有顺，顺－1，4－戊二烯的直链脂肪酸、脂肪酸酯和醇都有可能作为脂肪氧合酶的底物。最普通的底物是必需脂肪酸：亚油酸 CH3（CH2）4CH＝CHCH2CH＝CH(CH2)7COOH 亚麻酸 CH3(CH2CH=CH)3(CH2)7COOH 花生四烯酸 CH3(CH2)4(CH=CH-CH2)4(CH2)2COOH ω－6位具有双键是必要的，顺，顺－1，4－戊二烯单位的亚甲基在ω－8位的脂肪酸异构体（亚油酸）是脂肪氧合酶的最佳底物。在ω－3位增加一个顺－双键并不影响脂肪氧合酶对底物的作用，例如亚麻酸是脂肪氧合酶的良好底物。在脂肪酸的ω－10位和羧基之间增加双键仍然可以作为脂肪氧合酶的底物，例如花生四烯酸(5，8，11，14－20四烯酸)和8，11，14－20三烯酸都是脂肪氧合酶的底物。脂肪氧合酶作用于亚油酸时，能产生亚油酸的13－L－和9－D－氢过氧化物衍生物。反应体系水溶液有机溶剂水溶剂助剂二、脂肪氧合酶作用的初期产物的进一步变化如果将氢过氧化亚油酸看作为脂肪氧合酶的初期产物，那么它进一步变化的产物将十分复杂的，氢过氧化亚油酸变化的可能途径，它们包括： ①氢过氧化亚油酸的还原，过氧化物酶体系参与这类反应； ②酶催化氢过氧化亚油酸异构化成多羟基衍生物和酮： ③氢过氧化亚油酸的环氧化，这类反应发生在面粉－水悬浊液体系之中； ④马铃薯中的酶催化氢过氧化亚油酸生成乙烯酸； ⑤在无氧条件下，脂肪氧合酶催化氢过氧化亚油酸和亚油酸发生二聚反应，同时生成戊烷和氧化二烯酸等产物； ⑥氢过氧化亚油酸分解生成挥发性的醛和酮。氢过氧化亚油酸通过上述各种途径可以产生数以百计的不同产物，因此，同一种脂肪氧合酶能同时以合乎需要和不合乎需要的方式影响食品的质量，其中一些产物不会影响食品的感官质量，它们的生成，从某种意义上讲，通过竞争减少了另一些有损于食品感官质量的产物的生成。除了上述六种途径外，氢过氧化亚油酸还能与食品中非脂肪成分作用，从而进一步影响食品的质量。三、 pH对脂肪氧合酶作用的影响脂肪氧合酶的最适pH一般在7.0～8.0，然而，在pH低于7时，酶活力下降的部分原因是脂肪氧合酶的底物亚油酸的溶解度下降，在酸性pH范围内亚油酸实际上是不溶解的。所以在pH低于7的环境条件下，影响反应速率的主要因素应该是亚油酸的溶解度及其在水中的分散状态。 pH对大豆脂肪氧合酶活力的影响当不使用吐温20时(曲线B)，脂肪氧合酶的最适pH向碱性方向移动到7.5，而且在整个pH范围内脂肪氧合酶的活力较低，在酸性pH范围内酶活力的下降尤为显著；在pH为9时两者的差别趋向于消失。当使用吐温20时(曲线A)，脂肪氧合酶的最适pH为7.0，酶活力在此pH值的两侧近乎对称地下降；含吐温20 四、脂肪氧合酶的作用对食品质量的影响食品的质量取决于它的色、香、味、质构和营养价值。脂肪氧合酶是食品原料中固有的一种酶，它的作用对食品质量的影响比较复杂，它既有助于提高一些质量指标，又能损害另一些质量指标。 1、脂肪氧合酶的作用对焙烤食品质量的影响脂肪氧合酶在焙烤工业中起着重要的作用。在面包等面制品的生产过程中，添加适量的脂肪氧合酶及大豆粉可使面粉中存在的少量不饱和脂肪酸氧化分解，生成具有芳香风味的羰基化合物，从而能改进面粉的颜色和焙烤质量。（1）漂白面粉在面粉中加入1%含脂肪氧化酶活力的大豆粉，可改善面粉的颜色和焙烤质量。脂肪氧合酶可通过偶合反应导致胡萝卜色素被漂白。（2）强化面筋蛋白大豆粉脂肪氧合酶在漂白面粉的同时还具有氧化面筋蛋白质的功能，从而对面团和烘焙食品产生有益的影响。在面粉中加入脂肪和大豆粉后，脂肪经脂肪氧合酶作用所生成的氢过氧化物起着氧化剂的作用。在后者的作用下，面筋蛋白质的巯基(－SH)被氧化成－S－S－，这对于强化面团中的蛋白质，即面筋蛋白质的三维网状结构是必要的。脂肪氧合酶还具有另外一个重要功能就是通过面筋蛋白质的氧化，防止脂肪的结合，增加面团中游离脂肪的数量，这就保证了外加起酥脂肪能有效地改进面包的体积和软度。在游离脂肪释出时所伴随的面筋蛋白质的氧化，对于改进面团的流变性质是很重要的。在促使面筋蛋白质氧化